【正文】 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁施工和運營期的變形監(jiān)測 虎門大橋 GPS(RTK)實時位移監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成 橋面上布設(shè) 12個 GPS監(jiān)測點，在橋面的中點、四分之一、八分之一處兩側(cè)對稱安置兩個監(jiān)測點，在東西橋塔的塔上橫粱中點處各安置一個監(jiān)測點。 （ 4） GPS定位速度快、精度高。從接收信號，捕捉衛(wèi)星，到完成 RTK差分位移都可由儀器自動完成。 （ 2） GPS定位受外界大氣影響小，可以在暴風雨中進行監(jiān)測。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁施工和運營期的變形監(jiān)測 GPS(RTK)橋梁實時位移監(jiān)測方法 衛(wèi)星定位系統(tǒng)監(jiān)測大橋位移的特點 （ 1）大橋上各點只要能接收到 5顆以上 GPS衛(wèi)星及基準站傳來的 GPS差分信號，即可進行 RTKGPS差分定位。 4 靜力水準觀測法，自動化的數(shù)據(jù)采集和處理。 1 精密水準法 2 全站儀觀測法，即光電測距三角高程法。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁施工和運營期的變形監(jiān)測 橋梁撓度觀測 橋梁繞度觀測分為橋梁的靜荷載撓度觀測和動荷載撓度觀測。 （ 4）導線測量法導線，兩端連接于橋臺工作基點上，每一個墩上設(shè)置一導線點，它們也是觀測點。 （ 2）測小角法，精密測定基準線方向（或分段基準線方向）與測站到觀測點之間的小角。工作基點位移可按如下方法測定： （ 1）邊角網(wǎng) （ 2）方交會法 （ 3）檢核基準線法 （ 4） GPS網(wǎng) 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁施工和運營期的變形監(jiān)測 水平位移觀測 2 水平位移觀測 測定相對位移的方法與橋梁的形狀有關(guān)，對于直線形橋梁，一般采用基準線法、測小角法等；對于曲線橋梁，一般采用前方交會法、導線測量法等。水中觀測點觀測的線路方案從一個墩到另一個墩的觀測，可以采用跨河水準測量或跨墩水準測量。一般大型橋梁應按一等水準測量施測，它能滿足變形觀測精度 1mm的要求。 ? 基準點觀測應每年定期進行一次或二次，各次觀測的條件應盡可能相同，以減少外界條件對成果的影響。 ? 觀測點的布設(shè)應遵循既要均勻又要有重點的原則。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁施工和運營期的變形監(jiān)測 垂直位移觀測 1 垂直位移監(jiān)測網(wǎng) ? 基準點應盡量選在橋梁承壓區(qū)之外，但又不宜離橋梁墩臺太遠，以免加大實測工作量及增大測量的累積誤差，一般來說，以不遠于橋梁墩臺 lkm～ 2km為宜。 橋梁變形 墩臺垂直位移觀測 墩臺水平位移觀測 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁施工和運營期的變形監(jiān)測 大地控制測量方法（常規(guī)地面測量方 法），是變形觀測的主要手段。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋梁施工和運營期的變形監(jiān)測 概述 動態(tài)變形 : 在外力影響下而產(chǎn)生 的某個時刻的瞬時變 形，如撓度變形。 c os sin 8. 39 439。 si n EDEDEDx x Ly y Lz z L?????? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?22239。 c os c os 39。 94( c os c os )39。a r c t g?? ???1111si n 3 .4 1 0c o s( )8 .6 2 5c o s 8 9 .5 6 7c o s( )DCDCDCRxxyyRzz??????? ? ? ????? ? ? ?? 中國地質(zhì)大學 工程測量學 大型斜拉橋索道精密定位測量 4 索道管測量放樣點 E和 F的設(shè)計坐標計算 已知 E和 F點距塔柱外側(cè)壁的順橋向方向水平距離分別為 L1= L2=，根據(jù)索道管的縱向傾角和橫向偏角，可把 L1和 L2轉(zhuǎn)換為索道管中線方向的空間長度。 4 1 . 5 39。 7）索塔錨固區(qū)索道管中心與塔柱外側(cè)壁交點 C的空間坐標，C點的位置見下圖 1025。 5）索塔順橋向方向的傾斜度的幾何含義見圖 1023。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 大型斜拉橋索道精密定位測量 斜拉索索道管空間位置的設(shè)計參數(shù) 3) 索道管水平投影的橫向偏角和錨固區(qū)索道管中心點 A的橫向偏距 d，它們的幾何含義見圖 1024。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 大型斜拉橋索道精密定位測量 斜拉索索道管空間位置的設(shè)計參數(shù) 1) 索塔錨固區(qū)鋼墊板中心點 A的空間坐標， A點的位置見右圖。 5mm，即相對于局部坐標系原點而言，索道管上、下口中心的施工定位與設(shè)計位置在 X、 Y、 Z三方向的誤差，都不得大于177。 塔上斜拉索索道管其位置高，又與索塔同時施工，受施工的影響大，因此比主梁上的斜拉索索道管測量定位難度大，塔上斜拉索索道管的精密測量定位方法，是大型斜拉橋施工測量的主要內(nèi)容之一。 ? 為使滑車能方便地裝載準直儀并在觀測平臺上滑動，滑動時保持其中心與平臺的中線一致，且能從滑車上觀測準直儀的移動量，要求滑車上要有安裝準直儀的中心螺孔，沿槽鋼頂面和側(cè)面滑動的滑輪和量取移動量的刻劃標志線。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 大型斜拉橋、懸索橋高塔柱施工測量 2 索塔施工局部控制網(wǎng)的建立與施測 圖中 4和 1’、 2’、 3’、 4’為局部網(wǎng)平面控制點，E E2…… E為局部網(wǎng)高程控制點（兼作沉降監(jiān)測點）， 5－ 7， 6－ 和－和 — 為準直儀觀測平臺，利用首級控制網(wǎng)按極坐標方法精確放樣 4和 1’、 2’、3’、 4’用二等水準測量聯(lián)測 E1— E8的高程，再利用局部控制點精密放樣準直儀的觀測平臺。 。 ，中橫系梁頂面標高的誤差不大于 177。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 大型斜拉橋、懸索橋高塔柱施工測量 索塔施工對測量控制的技術(shù)要求 1 平面定位技術(shù)要求 ? 塔柱中心線位偏位誤差不超過塔高的 1/3000； ? 東西索塔的中心距符合設(shè)計距離，橋軸線長度的精度不低于 1/4萬； ? 索塔的中心線與橋軸線平行及垂直； ? 控制塔身以設(shè)計的傾斜度、收坡和斷面提升，其偏位誤差不超過塔高的 1/3000。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 大型斜拉橋、懸索橋高塔柱施工測量 斜拉橋、懸索橋的斜索和懸索一般均支承在兩個塔柱上。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋墩臺基礎(chǔ)的施工放樣 橋梁施工中的檢測與竣工測量 3 橋梁的竣工測量 橋梁的竣工測量主要根據(jù)規(guī)范、圖紙要求，對已完成的橋梁進行全面的檢測，主要檢測的測量項目有軸線、高程、寬度等。 2 橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工放樣的檢測 本階段的測量工作主要是高程的控制，如 T梁、板梁、現(xiàn)澆普通箱梁、現(xiàn)澆預應力箱梁的頂面標高直接影響到橋面的厚度，橋面的厚度直接影響橋梁使用。 (3) 立柱、墩帽軸線偏位 177。 (2) 承臺（系梁）的軸線偏位 177。 5cm，群樁要求軸線 偏位 177。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋墩臺基礎(chǔ)的施工放樣 曲線橋梁墩臺中心坐標計算 墩臺中心坐標 縱軸線上離墩中心 E1 處取一點 t，則 t的坐標為 90TJ?? ??? 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋墩臺基礎(chǔ)的施工放樣 墩臺中心定位和軸線測設(shè) 測設(shè)墩臺中心的方法有直接丈量法、偏角法、導線法、極坐標法及前方交會法。 圖 107 直線布置 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋墩臺基礎(chǔ)的施工放樣 ? 橋臺的布置 ? （ 2） 折線布置：使臺前的 E與相鄰梁跨的 E相同，而使臺尾的 E為零。 ? 切線布置：使 E等于中矢。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋墩臺基礎(chǔ)的施工放樣 曲線橋梁測設(shè)資料的計算 在曲線橋梁設(shè)計中，梁中心線的兩端并不位于線路的中心線上，因為那樣將使梁的中部線路中心偏向梁的外側(cè)，致使車輛通過時，梁的兩側(cè)受力不均勻，因而必須將梁的中線向外側(cè)移動一段距離 E，這段距離稱為偏距。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 測定墩臺中心、縱橫軸線及跨距； 二、橋梁竣工測量的內(nèi)容 ： ? 丈量墩臺各部尺寸； ? 測定墩帽和支承墊石的高程； ? 測定橋中線、縱橫坡度； ? 根據(jù)測量結(jié)果編繪墩臺中心距表、墩頂水準點和墊石高程表、墩臺竣工平面圖、橋梁竣工平面圖等； ? 如果運營期間要對墩臺進行變形觀測，則應對兩岸水準點及各墩頂?shù)乃疁蕵艘圆坏陀诙人疁蕼y量的精度聯(lián)測。 橋梁架設(shè)完成后還要對全橋進行全面測量。 105 橋梁竣工測量 墩臺施工完成以后架梁以前，應進行墩臺的竣工測量。 ′ ″ 墩臺號 邊 長 坐標方位角 176。 3. 三角網(wǎng)觀測與平差計算 中國地質(zhì)大學 工程測量學 以橋軸線控制點 D4為坐標原點，以橋軸線按里程增加方向為 x 軸正向，計算各控制點和墩臺中心在該坐標系中的坐標。 ″177。 按條件觀測平差。 中國地質(zhì)大學 工程測量學 D 3DQ 31234Q 150DQ 2D 2D 4D 1圖 6 ?? ? 直線橋施工控制網(wǎng)示意圖 中國地質(zhì)大學 工程測量學 基線 D D3 的邊長采用光電測距方法實測，數(shù)據(jù)處理后，相對中誤差 1/260000。 ? 箱形連續(xù)鋼梁當時屬新型結(jié)構(gòu)，在墩臺施工、梁體架設(shè)和運營管理階段均要進行變形觀測，故控制網(wǎng)再提高一個等級施測。 21 2242 ??????? ?ll nm64m 64m 64m 1 2 3 4 ?已知 n=12，節(jié)間拼裝誤差 Δl = 2mm (P317) ， 支座安裝誤差 δ = 7mm(P317)，設(shè)該段中誤差為 ml24，則 中國地質(zhì)大學 工程測量學 橋軸線長度中誤差 mL為 : 422 521 ?????? ?lllL mmmm2 1 7 0 01?Lm L? 已知橋長 L=，則橋軸線長度的相對中誤差為 中國地質(zhì)大學 工程測量學 2. 平面控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計 根據(jù)橋軸線長度的估算精度，參照表 105可知，該橋施工平面控制網(wǎng)按五等三角網(wǎng)施測即可。試完成： 1. 橋軸線長度精度估算 2. 平面控制測量的實施 3. 墩臺中心定位資料的計算。 ? 直線橋各個墩臺的縱軸線與橋軸線重合，可根據(jù)橋軸線控制樁測設(shè)； ? 直線橋的橫軸線不一定與縱軸線垂直，兩者夾角根據(jù)設(shè)計文件確定，可將經(jīng)緯儀安置于墩臺中心，后視橋軸線控制樁定向，測設(shè)規(guī)定的角度得到墩臺橫軸線方向。 ? 交會方向中不含橋軸線方向時，示誤三角形的邊長不應大于 30mm，并以示誤三角形的重心作為橋墩